中國鋼研公司最近突破「製程+設備+軟體」整套關鍵技術，打通從純氫還原到高純鐵製備的全流程工藝，開發純氫分體式豎爐、鬆料及排料裝置、氫氣高溫電加熱器等6大核心設備技術，突破氫氣高溫加熱、傳動結合部位動態密封、循環加熱及冷卻氣自調節等十大核心技術，設備如圖3所示。
主要技術成果如下：
- 打通純氫冶金及高純鐵生產流程，實現純氫豎爐準工程化示範
構建純氫冶金潔淨化生產模型、開發和應用純氫豎爐還原優化控制模型、建立能量流-物質流-資訊流高效協同運行機制；自主研發、設計並建造了純氫豎爐工程，安全性、可靠性以及技術可行性得到充分驗證，穩定生產2000小時，生產氫還原鐵4000噸。
- 創立純氫高溫加熱工業化技術
規避管式換熱技術換熱管高溫強度下降、緻密度降低、氫氣腐蝕等制約純氫高溫加熱的難點問題，實現還原氫氣溫度常態化950℃~1050℃。
- 創新開發純氫還原反應器
設計高溫還原氣多梯度可調節噴吹的純氫豎爐，達到直接還原鐵物理熱極效利用、物料抗壓強度要求顯著降低、豎爐溫度場與還原場極致優化的目的，實現系統熱效率提高15%~20%、直接還原鐵粉化率降低30%、氫氣一次利用率提升5%的集成化效果。
- 首創多維度鬆料與多級排料長效穩定運行技術
開發耐高溫磨損及氫腐蝕合金葉片材質，研製「多維度鬆料與多級排料」體系化傳動設備，解決高溫爐料粘結、還原與冷卻料流獨立可控的行業共性難題，實現生產運行寬範圍調節，提高純氫豎爐原料適應性。
- 構建純氫豎爐多相多流穩態控制系統
基於氫氣管路壓力自我調整平衡與直接還原鐵排料溫度靶向控制模式，創新研發氫氣的自感知-自調節閉路多重耦合控制系統，確保氫氣安全應用。
圖3、中國鋼研純氫豎爐
（摘自：中國金屬學會網站 2024-12-11）